人行桥动力特性及节段模型设计方案计算
某桥梁结构的动力特性分析与优化设计
某桥梁结构的动力特性分析与优化设计随着城市化进程的不断推进，桥梁作为城市交通的重要组成部分，起到了连接城市、促进经济发展的重要作用。
而对于桥梁结构的动力特性分析与优化设计，不仅对桥梁的安全性和可靠性具有重要意义，同时也是桥梁工程设计的重要环节。
本文将针对某桥梁结构，进行动力特性分析与优化设计。
1. 桥梁结构的动力特性分析在进行动力特性分析之前，首先需要了解桥梁结构的基本信息，包括桥梁的几何参数、材料特性等。
1.1 桥梁模型的建立针对某桥梁结构，可以基于有限元方法建立相应的桥梁模型。
通过分割桥梁结构为有限数量的单元，再考虑节点之间的连接关系，建立桥梁结构的有限元模型。
1.2 动力特性计算在建立桥梁模型之后，可以利用有限元软件进行动力特性计算。
通过施加外力或外荷载，模拟桥梁在不同工况下的振动响应，并获得桥梁结构的固有频率、振型等动力特性参数。
2. 桥梁结构的优化设计在了解了桥梁结构的动力特性之后，可以进一步对桥梁结构进行优化设计，以提高其动力特性和整体性能。
2.1 结构优化目标桥梁结构的优化目标可以包括降低结构的振动响应、提高结构的刚度和稳定性等。
通过对优化目标的明确，可以为后续的优化设计提供指导。
2.2 优化方法选择针对桥梁结构的优化设计，可以选择不同的优化方法，如单目标优化方法、多目标优化方法等。
同时也可以结合经验法则，利用专业软件进行模拟与优化。
2.3 优化结果验证在进行桥梁结构优化设计之后，需要对优化结果进行验证。
可以通过再次进行动力特性分析，对比优化前后的动力特性参数，以验证优化设计的有效性。
3. 结论通过对某桥梁结构的动力特性分析与优化设计，可以得到较为准确的结论和优化方案。
在实际桥梁工程设计中，可以根据具体情况，灵活运用相关方法和技术手段，提高桥梁结构的动力特性和整体性能，确保桥梁的安全可靠运行。
针对某桥梁结构的动力特性分析与优化设计，可以通过建立桥梁模型、进行动力特性计算，从而了解桥梁的固有频率、振型等动力特性参数。
公路人行桥梁设计含计算书-毕业设计
第一章设计资料及总体说明第一节设计资料一、主要技术指标及材料标准跨径：9.2m 计算跨径：8.8m桥面净宽：9.5+2×1.5m 汽车荷载：公路Ⅱ级砼标号：预制行车道板采用C30砼，桥面铺装及接缝亦用C30砼，人行道及栏杆用C25砼。
钢筋：主筋用Ⅱ级钢筋，箍筋及架立钢筋用Ⅰ级钢筋。
二、工程地质条件本工程桥基地层由第四纪全新统冲洪积层组成，高程787.2米至786.5米为表层腐殖土层；786.5米至780.0米为粗砾砂层；780.0米至777.0米为卵砾石层；777.0米以下为黄土状亚粘土层。
桥基位于粗砂砾层上，地基容许承载设计采用值210K N/m2。
地下水位埋深与地表水位相同。
三、技术标准及设计规范《公路桥涵设计通用规范》（JT G D60-2004），简称《桥通则》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）《桥梁工程》（2008）姚玲森主编，人民交通出版社《桥梁计算示例集》（板桥）易建国主编，人名交通出版社第二节、注意要点一、设计要点1、本工程道路中心线与规划的大王路中心线一致，与河道中心线的夹角为86°42′58″，桥面中心线坐标为（X=62203.413 Y=15707.618），斜交角为3°17′02″。
2、桥位处河道底坡5.8%，大合集洪水流量Q=2665米3/秒（五十年一遇洪水），设计洪水位788.93米。
3、桥的上部结构为装配式钢筋混凝土空心盖板，下部结构采用轻型墩台，净跨径为8.5×3=25.5米。
4、设计中行车道板的有效厚度计入铺装，且接缝处设钢筋网，故桥面混凝土铺装层需为全桥板铺设，而沥青混凝土只铺装桥面净宽9.5米范围内。
5、人行道与行车道分界处及人行道两端设C25混凝土路缘石，采用预制装配式结构。
6、人行道设在铺装层上，由水泥矿渣填料上铺6厘米厚的C25混凝土及2厘米厚的水泥砂浆饰面层组成。
大跨度等高变宽连续钢箱梁天桥人行舒适度分析
大跨度等高变宽连续钢箱梁天桥人行舒适度分析摘要：国内外经验表明，动力效应通常是人行桥结构设计的控制因素，尤其在质量轻、柔度大的钢结构桥梁上表现得更为明显。
本文以成都市高新区某大跨度等高变宽连续钢箱梁天桥为例，分析了桥梁的静力及动力特性，着重介绍了人行舒适度的计算方法及控制要求，并提出了合理的解决方案。
关键词：大跨度；钢结构；人行天桥；结构设计；舒适度；减振； TMD1 工程概况本桥位于成都市高新区，平面采用S形跨越锦江，平面曲线最小半径为64m、最大半径为103m；标准段全宽为8m，桥墩处桥面设置观景平台，宽度由8m渐变至15m，采用R=10m和R=15m曲线进行过渡，平台中心设置膜结构马蹄莲造型。
主桥上部结构采用56.5m+75m+56.5m+25m等高变宽连续钢箱梁，梁高2.5m，材料为Q345C，上翼缘宽8m～15m，上翼缘宽3m～10m，箱梁外包裹GRC混凝土装饰板。
下部结构桥台采用桩接盖梁式桥台、钻孔灌注桩基础，桥墩采用2m×10m圆端型薄壁桥墩，承台接钻孔灌注桩基础。
桥梁标准断面采用0.05m栏杆+2.5m非机动车道+5.4m人行道+0.05m栏杆=8m；桥面宽度在桥墩处曲线渐变加宽至15m。
桥面人行道采用高耐竹地板、自行车道采用装饰混凝土，下设5cm防水混凝土；栏杆采用无骨架玻璃栏杆。
膜结构马蹄莲龙骨生根于桥墩顶，从钢箱梁顶、底板开孔中穿出，开孔直径为4m。
2 结构分析2.1有限元模型采用大型有限元程序Midas 2017建立全桥整体空间模型，梁单元数共计390个，节点数共计441个。
支座采用弹性连接模拟，桥台处支座底及桩底固定，桥墩处支座底与墩顶节点刚性连接；桩侧土弹簧采用只受压节点弹性支承模拟。
全桥空间模型2.2荷载输入主梁自重由程序自动计算，考虑加劲隔板及焊缝重量，自重乘以1.05系数；桥面铺装：q=2.4kN/㎡；护栏（单侧）：q=1.0kN/m；外包GRC装饰（换算为均布荷载布置于顶板）：q=1.18kN/㎡；压重：考虑到箱体较小，压重材料采用大容重铁砂混凝土，q=100kN/㎡（压重范围，25m边跨梁端支座处横梁加宽箱式内）；梯道搭接恒荷载：q=20.25KN（单个支点）；温度作用：按整体升温20°，整体降温25°考虑；人群荷载：4.0Kpa。
人行桥人行激励振动及设计方法
针对不同的人群和环境因素进行具体分析和考虑，可以为人行桥的设计和建设 提供有益的参考和指导。
参考内容
基本内容
人行桥作为城市基础设施的重要组成部分，不仅为行人提供了便捷的通行方式， 还成为了城市景观的一部分。然而，随着城市环境的复杂性和行人荷载的日益 增加，人行桥的振动问题逐渐凸显。为了确保行人安全和提高桥梁使用寿命， 本次演示将探讨人行桥的人致振动理论与动力设计。
四、控制方法探讨
பைடு நூலகம்
针对钢结构人行桥的人致振动舒适度控制，可以采取以下措施：
1、优化结构设计：通过改变桥梁结构形式，如采用弹性支撑、合理布置支撑 位置等，以增加桥梁的刚度和阻尼，从而减少振动响应。
2、采用隔振措施：在桥面铺设阻尼材料，如橡胶、聚酯纤维等，以吸收行人 对桥梁的冲击力，从而减少振动传播。
3、增加行人通行规则：通过限制行人的行走速度、禁止在桥上奔跑等方式， 减少行人给予桥梁的冲击力，从而降低振动响应。
4、采用现代控制方法：如主动振动控制、半主动振动控制等，通过实时监测 桥梁的振动状态，并采取相应的控制措施，以降低振动响应。这些方法需要配 备相应的传感器和控制器，因此成本相对较高，但具有较好的效果。
人行桥的人致振动理论主要涉及简谐振动、周期性振动、随机振动等理论模型。 这些模型描述了桥梁在不同激励下的振动响应，为工程师提供了理解和预测桥 梁振动的工具。同时，阻尼、质量、刚度等振动控制因素也是理论研究的重要 内容。这些因素直接影响了桥梁的振动性能，因此合理设计这些因素可以有效 地降低人行桥的振动。
人行桥人行激励振动及设计方法
基本内容
人行桥是城市基础设施建设的重要组成部分，不仅为人们的出行提供了便利， 同时也成为城市景观的一部分。然而，如何有效地激励和振动人行桥，以及如 何进行设计，一直是业内的焦点。本次演示将围绕人行桥、人行激励、振动及 设计方法展开写作，并适当加以分析和总结。
人行索道桥计算书
官渡镇紫阳台景观人行索桥工程计算书重庆二〇一四年九月目录1. 工程概况 (1)1.1 人行索桥概况.................................................................................................................................. 1.. .1.2 设计标准.......................................................................................................................................... 1.. ..1.3 计算依据.......................................................................................................................................... 1.. ..2. 计算方法与建模计算 (2)2.1 分析模型.......................................................................................................................................... 2.. ..2.2 模型样图.......................................................................................................................................... 2.. ..2.3 既有状况下人行索桥承载验算 ...................................................................................................... 2..2.3.1 自重内力及位移计算................................................................................................................... 2..2.3.2 施加人群荷载内力及位移计算................................................................................................... 4..3. MIDAS 建模结果分析及验算 (7)4. 人工验算 (7)4.1 基本参数.......................................................................................................................................... 7.. ..4.2 验算过程.......................................................................................................................................... 7.. ..4.2.1 内力验算 ...................................................................................................................................... 7.. .4.2.2 位移验算 ...................................................................................................................................... 8.. .4.2.3 抗风索验算 .................................................................................................................................. 9.. .5. 地锚稳定性验算： (10)5.1 基础抗倾覆稳定性验算 .................................................................................................................. 1..05.2 基础抗滑稳定性验算： (11)6. 参考文献 (12)1. 工程概况1.1 人行索桥概况紫阳台人行索桥，位于官渡河下游1000m 处，布置高程324.35m。
人行桥动力设计范文
人行桥动力设计范文一、引言人行桥作为城市交通基础设施的一部分，在城市发展中发挥着重要的作用。
为了解决人行桥行人流量大、跨度大的问题，动力设计就显得尤为重要。
本文将讨论人行桥动力设计的相关内容。
二、人行桥动力设计的需求1.人行桥行人流量控制需求：人行桥作为提供临时交通通道的建筑，需要根据行人流量来确定桥梁的宽度和承重能力，以保证行人的安全通行。
2.人行桥跨度需求：由于城市道路的宽度限制和桥梁的设计，人行桥可能需要较大的跨度。
因此，动力设计需要考虑跨度的长度，以确保桥梁的稳定性和承重能力。
3.人行桥材料需求：动力设计需要选择适当的桥梁材料，以确保桥梁在各种环境条件下的使用寿命和稳定性。
三、人行桥动力设计的方法1.结构分析方法：通过有限元分析等方法，对人行桥进行静力和动力分析，以确定桥梁的最大载荷和抗震能力。
2.抗风设计方法：由于人行桥通常较高，容易受到风力的影响，因此需要进行抗风设计。
抗风设计包括选择合适的桥梁剖面形状，以减小风力对桥梁的作用力，并采取风洞试验等方法进行验证。
3.振动控制设计方法：人行桥的振动可能对行人的舒适度和桥梁的稳定性造成影响，因此需要进行振动控制设计。
振动控制设计包括使用振动吸收器等装置，以减小桥梁的振动幅度。
四、人行桥动力设计的注意事项1.安全性考虑：人行桥是行人通行的重要通道，因此安全性是动力设计的重要考虑因素。
动力设计应包括结构的抗震设计、材料的耐久性和整体的结构稳定性等方面的考虑。
2.环境适应性考虑：人行桥需要在各种环境条件下使用，因此动力设计需要考虑不同环境条件下的适应性。
例如，桥梁材料的耐腐蚀性和耐久性需考虑周围的气候和环境。
3.经济性考虑：动力设计应根据预算和具体情况考虑经济性。
需要根据实际需求选择合适的材料和设计方案，以实现在经济条件下的最佳动力设计效果。
五、结论人行桥作为城市交通基础设施的重要组成部分，其动力设计需要考虑行人流量控制、跨度需求和材料需求等方面的情况。
人行桥动力设计
厂 房纵 向跨 中产 生很 大 的上 拔 力 ， 以软 件应 该 能够增 所 加工 况及 组合 ， 以便一 次计算 完成 这些 工作 ， 则 ， 否 要经 在其 使用 期 内悬挂 荷 载 可 能会 改变 ，如 果增 加 悬挂 荷
载， 细心 的业 主 会 找设 计 师重 新 验 算 ， 可如 果 是 减 小甚
其 作为 一种 特殊 的恒 载来 考 虑 ， 与风 荷 载 组合 ， 为 至 取 消悬 挂 荷载 ， 不会 有 人重 新 验 算 的 ， 不 因 是 而在 某些 条
二 者 方 向相 反 ， 载 （ 为 屋 面 白重 ， 含 悬 挂 荷 载 ） 件 下 ， 恰恰 是不 安全 的 。 恒 仅 不 十 这 当然 ， 些 同行会 建议把 悬挂 有 风 荷载 这一 组合是 必须 要计算 的， 特别 是在 风荷 载 很大 荷 载当 活荷 载处理 ， 特别 是在 相关 专业 提不 出准确 的悬 的地 区， 风吸 力往往 会控 制设 计 。用 中 国软 件按 中国规 挂荷 载 而结构 设计 又必须 进行 下 去 的时候 ， 这就 涉及 到 范做设计 时建 议增 加这种 组合 的计 算 ， 将屋 面 白重和 悬 悬挂 荷 载 和 活荷 载 的 组合 以及 悬挂 荷 载和 活 荷载 的最 挂 荷载 区别对 待 ， 把屋 面 自重 作 为恒载 ， 照 《 仅 按 建筑 结 不利 布 置 ， 大大 增 加 结构 的用 钢量 ， 会 非常 不 经济 。而
构 荷 载 规 范》（Ｂ ０ ０ — ０ １ （０ ６版 ） ． ． Ｇ ５０９ ２０ ） ２０ ３ ２ ５的规 定 ， 且 ， 挂荷 载 刚好最 不利 布置 的可 能性也微 乎其 微 。● 悬
恒 载分项 系数取 １ ０ 甚 至取 ０ ９ 风 荷载 的分项 系数 取 ．， ．， １４ 否 则 ， 计可 能偏 于不 安全 的 ， ．， 设 强大 的风 吸力 会 在 【 参考 文献】
某景观人行桥的结构设计及计算分析
上， 墩和 主梁 固结 。 墩处 横梁 往 中跨偏 移 １ ＿ ３ ｍ后 桥 面 板 中 间部 分 开孔 ， 以供 楼 梯 设 置 ， 楼 梯 宽度 ３ ｍ。 主 梁 采 用 变 宽 结 构 设 计 ，宽度 由边 墩处 ５ ｍ变 化 中墩 处 ９ ． ８ ｍ。最 大 纵 坡 为 ５ ． ７ ５ ％， 桥 面 双 向横 坡 为 １ ％。结 构 横 向和 纵 向均 呈 波 浪 形 ， 全 桥 呈 反 对
称（ 见图 ２ ） 。
缘宽度为中 墩附近。 组合梁桥面板宽度为 ５ ． ８ ４ ～ １ ０ ． ６ ｍ 。 横 梁 间距 分 为 ８ ｍ、 ８ ． ２ ８ ８ ｍ、 ９ ． ５ ｍ和 ３ ． ３ ５ ８ ｍ 四种 ， 梁上 索 间距 为 ８ ｍ和 ８ ． ２ ８ ８ ｍ。拉 索 通 过 锚 管 固定 在 横 梁 处 边 纵 梁 上 。主 梁 外 包 不 锈 钢 装 饰 板， 索梁锚点亦包在其 中。 桥塔为钢管结构 ， 直径 １ ． ２ ｍ， 壁厚 ４ ０ ｍ ｍ， 塔 长４ ０ ． ６ ８ ｍ， 垂直高度 ３ ７ ． ６ ７ ５ ｍ， 垂直倾角 ２ ５ ． ６ ４ 。， 塔梁分离 ， 在 承 台 处 用 螺 栓锚 固 ， 塔 根 部 外 侧 包 裹 混凝 土。桥塔 内设加劲 ， 外侧 焊接耳板 ， 拉索锚 固 在 耳板上 。每个桥塔 设 １ １对 拉 索 ，塔 上 索 间 距 １ ． １ ４ ｍ～ ２ ． ３ ４ ｍ不 等 。桥 塔 在工 厂 制 造后 运输 到现 场安装 。 斜拉索采用镀锌 平行钢丝索 ，长度从 ２ １ ｍ 一 １ ０ ５ ｍ不等。每根拉索 由聚乙烯管外包 ， 拉索 与外 包 管之间填充抗腐蚀化合物 ，拉索表 面需有螺旋
基 础 采用 采 用 六根 直 径 １ ． ５ ｍ 的钻 孔灌 注 桩 。
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1、节段模型设计参数初步估算
主梁自重：2*<0.0283426*7.85+0.508297*2.5）=2.986 T/m
横梁自重：3.4*<0.0195508*7.85+0.185889*2.5）/5=0.420 T/m
二期恒载<桥面玻璃板、护栏、玻璃夹具与托架、人行道抗滑橡胶层以及其它拼接附属件）集度：0.713T/m
合计：0.713+2.986+0.420=4.119T/m
假定悬索桥一阶竖等效模态质量与主梁物理质量一致，那么等效质量约为：4.119T/m
以实桥节段长度L=30.8m、缩尺比为1/20制作刚性节段模型，那么模型的长宽比为30.8/6=5.13，其它模型参数的取值如表1所示：
表1 节段模型设计参数估算值
参数名称单位实桥值相似比模型值
主梁长度m301:20 1.54
主梁宽度m61:200.3
主梁高度m0.601:200.03
等效质量kg/m41191:20210.3
依此计算，缩尺节段模型的控制质量为1.54*10.3=15.9kg。
2. 全桥结构动力特性分析
利用ANSYS 建立峡谷人行桥成桥模型，其中：主梁及桥梁均采用梁单元模拟，吊杆及主缆采用链杆单元模拟，桥面板及其它二期恒载仅计入结构自重且没有任何刚度贡献。
对上述有限元模型进行动力特性分析，表2及图1-图11分别列出了模型前10阶振型，表2则列出了与节段模型风洞实验相关的主要振型、频率及等效质量参数。
通过判断,第1阶模态变形以侧弯为主,故选取了具有同样对称性的第3、8阶自振频率作为竖弯、扭转频率。
表2 人行桥前10阶振型
图1 人行桥有限元模型
图2 人行桥第1阶振型
图3 人行桥第2阶振型
图4 人行桥第3阶振型
图5 人行桥第4阶振型
图6 人行桥第5阶振型
图7 人行桥第6阶振型
图8 人行桥第7阶振型
图9 人行桥第8阶振型
图10 人行桥第9阶振型
图11 人行桥第10阶振型
表3张家界大峡谷人行桥节段模型设计相关模态参数
3. 颤振实验频率比确定
假定桥梁成桥状态的颤振检验风速为60m/s，结合桥梁颤振检验风速的估算值，取实桥颤振实验风速范围为0～108m/s，对应的模型
实验风速区间初步确定为0～18m/s，初步确定相应的风速比为：1/m ＝Up/Um =1/6。
模型的缩尺比为1/n＝1/20，由弹性参数相似，得节段模型频率比为：n/m =20/6=3.33。
4. 涡振实验频率比确定
假设实桥涡激共振实验风速为0～45m/s，对应的模型实验风速区间初步确定为0～15m/s，即相应的风速比为Up/Um =1/3，考虑到弹性参数的相似，即节段模型频率比为：n/m=20/3=6.67。
表4列出颤振、涡振模型设计参数。
表4 张家界大峡谷人行桥节段模型设计参数
依此计算，缩尺节段模型的控制质量为1.54*10.554=16.253kg。
故模型质量最好控制在10kg以内。
5. 节段模型测振实验弹簧设计
针对不同的实验目的，分别设计颤振、涡激共振节段模型实验
弹簧，设计结果见表5。
表5 节段模型实验弹簧设计表
对于弹簧悬挂系统，弹簧上下设计成刚度为一致的，即单根弹簧刚度为8K
k
节段模型上部、下部弹簧之间距离为：。